高二化学科目知识点笔记选修一
时间:2024-08-28 栏目:高中试卷
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1、物理性质：无色有特殊气味的液体，密度比水小，有毒，不溶于水，易溶于有机溶剂，本身也是良好的有机溶剂。
2、苯的结构：C6H6(正六边形平面结构)苯分子里6个C原子之间的键完全相同，碳碳键键能大于碳碳单键键能小于碳碳单键键能的2倍，键长介于碳碳单键键长和双键键长之间键角120°。
3、化学性质
(1)氧化反应2C6H6+15O2=12CO2+6H2O(火焰明亮，冒浓烟)不能使酸性高锰酸钾褪色。
(2)取代反应
①铁粉的作用：与溴反应生成溴化铁做催化剂;溴苯无色密度比水大
②苯与__(用HONO2表示)发生取代反应，生成无色、不溶于水、密度大于水、有毒的油状液体········硝基苯。+HONO2+H2O反应用水浴加热，控制温度在50····60℃，浓硫酸做催化剂和脱水剂。
(3)加成反应
用镍做催化剂，苯与氢发生加成反应，生成环己烷+3H2
焓变：在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中所吸收或释放的热量(QP)。
2、符号：△H单位：kJ/mol
3、规定：吸热反应:△H>0或者值为“+”，放热反应:△H<0或者值为“-”
4、常见的放热反应和吸热反应：
燃烧、中和反应、金属与酸反应、以及大部分化合反应是放热的
大部分分解反应，电离、水解、高温下碳还原金属氧化物、碳与二氧化碳反应、Ba(OH)2与NH4Cl的反应等一般属于吸热反应。
5、反应物总能量大于生成物总能量，放热反应，体系能量降低，△H<0
反应物总能量小于生成物总能量，吸热反应，体系能量升高，△H>0
△H在数值上等于反应物分子断裂旧键时所吸收的总能量与生成物分子形成新键时所释放的总能量之差，△H=E生成物能量-E反应物能量=E反应物键能之和-E生成物键能之和
6、热化学方程式：表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式。
书写热化学方程式注意事项:
(1)反应物和生成物要标明其聚集状态，用g、l、s、aq表示不同状态。
(2)方程式右端用△H标明恒压条件下反应放出或吸收的热量，放热为负，吸热为正。
(3)热化学方程式中各物质前的化学计量数只表示物质的量，因此可以是整数或分数。
(4)对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H也不同，即△H的值与计量数成正比,当化学反应逆向进行时,数值不变,符号相反。
7、盖斯定律：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。化学反应的焓变(ΔH)只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
规律：若多步化学反应相加可得到新的化学反应，则新反应的反应热即为上述多步反应的反应热之和。
8、燃烧热：在101kPa时，lmol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时的反应热
注意：
①燃烧的条件是在101kPa;
②标准:是以1mol燃料作为标准，因此书写热化学方程式时，其它物质的化学计量数可用分数表示;
③物质燃烧都是放热反应，所以表达物质燃烧时的△H均为负值;
④燃烧要完全:C元素转化为CO2(g)，而不是CO;H元素转化为H2O(l)，N元素转化为N2(g)。
9、中和热：强酸与强碱的稀溶液反应生成1mol的水所放出的热量
KOH(aq)+1/2H2SO4(aq)====1/2K2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=-57.3kJ·mol-1
芳香烃图册主要包含五个方面：卤代：与卤素及铁粉或相应的三卤化铁存在的条件下，可以发生苯环上的H被取代的反应。卤素的反应活性为：F>Cl>Br>I不同的苯的衍生物发生的活性是：烷基苯>苯>苯环上有吸电子基的衍生物。
烷基苯发生卤代的时候，如果是上述催化剂，可发生苯环上H取代的反应;如在光照条件下，可发生侧链上的H被取代的反应。
应用：鉴别。(溴水或溴的`四氯化碳溶液)如：鉴别：苯、己烷、苯乙烯。
硝化：与浓硫酸及浓_(混酸)存在的条件下，在水浴温度为55摄氏度至60摄氏度范围内，可向苯环上引入硝基，生成硝基苯。不同化合物发生硝化的速度同上。
磺化：与浓硫酸发生的反应，可向苯环引入磺酸基。该反应是个可逆的反应。在酸性水溶液中，磺酸基可脱离，故可用于基团的保护。烷基苯的磺化产物随温度变化：高温时主要得到对位的产物，低温时主要得到邻位的产物。
F-C烷基化：条件是无水AlX3等Lewis酸存在的情况下，苯及衍生物可与RX、烯烃、醇发生烷基化反应，向苯环中引入烷基。这是个可逆反应，常生成多元取代物，并且在反应的过程中会发生C正离子的重排，常常得不到需要的产物。该反应当苯环上连接有吸电子基团时不能进行。如：由苯合成甲苯、乙苯、异丙苯。
F-C酰基化：条件同上。苯及衍生物可与RCOX、酸酐等发生反应，将RCO-基团引入苯环上。此反应不会重排，但苯环上连接有吸电子基团时也不能发生。
亲电取代反应活性小结：连接给电子基的苯取代物反应速度大于苯，且连接的给电子基越多，活性越大;相反，连接吸电子基的苯取代物反应速度小于苯，且连接的吸电子基越多，活性越小。
2、加成反应
与H2：在催化剂Pt、Pd、Ni等存在条件下，可与氢气发生加成反应，最终生成环己烷。
3、氧化反应
苯本身难于氧化。但是和苯环相邻碳上有氢原子的烃的同系物，无论R-的碳链长短，则可在高锰酸钾酸性条件下氧化，一般都生成苯甲酸。而没有α-H的苯衍生物则难以氧化。该反应用于合成羧酸，或者鉴别。现象：高锰酸钾溶液的紫红色褪去。
4、定位效应
两类定位基邻、对位定位基，又称为第一类定位基，包含：所有的给电子基和卤素。它们使新引入的基团进入到它们的邻位和对位。给电子基使苯环活化，而X2则使苯环钝化。
间位定位基，又称为第二类定位基，包含：除了卤素以外的所有吸电子基。它们使新引入的基团进入到它们的间位。它们都使苯环钝化。
二取代苯的定位规则：原有两取代基定位作用一致，进入共同定位的位置。如间氯甲苯等。原有两取代基定位作用不一致，有两种情况：两取代基属于同类，则由定位效应强的决定;若两取代基属于不同类时，则由第一类定位基决定。
(1)电解池的构成条件
①外加直流电源;
②与电源相连的两个电极;
③电解质溶液或熔化的电解质。
(2)电极名称和电极材料
①电极名称
阳极：接电源正极的为阳极，发生___氧化_____反应;
阴极：接电源负极的为阴极，发生____还原____反应。
②电极材料
惰性电极：C、Pt、Au等，仅导电，不参与反应;
活性电极：Fe、Cu、Ag等，既可以导电，又可以参与电极反应。
1.铁与硫蒸气反应：Fe+S△==FeS
2.铜与硫蒸气反应：2Cu+S△==Cu2S
3.硫与浓硫酸反应：S+2H2SO4(浓)△==3SO2↑+2H2O
4.二氧化硫与硫化氢反应：SO2+2H2S=3S↓+2H2O
5.铜与浓硫酸反应：Cu+2H2SO4△==CuSO4+SO2↑+2H2O
6.二氧化硫的催化氧化：2SO2+O22SO3
7.二氧化硫与氯水的反应：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
8.二氧化硫与氢氧化钠反应：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
9.硫化氢在充足的氧气中燃烧：2H2S+3O2点燃===2SO2+2H2O
10.硫化氢在不充足的氧气中燃烧：2H2S+O2点燃===2S+2H2O
(1)难溶于水的有：各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的(指分子中碳原子数目较多的，下同)醇、醛、羧酸等。
(2)易溶于水的有：低级的[一般指N(C)≤4]醇、(醚)、醛、(_)、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。(它们都能与水形成氢键)。
(3)具有特殊溶解性的：
①乙醇是一种很好的溶剂，既能溶解许多无机物，又能溶解许多有机物，所以常用乙醇
来溶解植物色素或其中的药用成分，也常用乙醇作为反应的溶剂，使参加反应的有机物和无机物均能溶解，增大接触面积，提高反应速率。例如，在油脂的皂化反应中，加入乙醇既能溶解NaOH，又能溶解油脂，让它们在均相(同一溶剂的溶液)中充分接触，加快反应速率，提高反应限度。
②苯酚：室温下，在水中的溶解度是9.3g(属可溶)，易溶于乙醇等有机溶剂，当温度高高中化学选修5于65℃时，能与水混溶，冷却后分层，上层为苯酚的水溶液，下层为水的苯酚溶液，振荡后形成乳浊液。苯酚易溶于碱溶液和纯碱溶液，这是因为生成了易溶性的钠盐。
③乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中更加难溶，同时饱和碳酸钠溶液还能通过反应吸收挥发出的乙酸，溶解吸收挥发出的乙醇，便于闻到乙酸乙酯的香味。
④有的淀粉、蛋白质可溶于水形成胶体。蛋白质在浓轻金属盐(包括铵盐)溶液中溶解度减小，会析出(即盐析，皂化反应中也有此操作)。但在稀轻金属盐(包括铵盐)溶液中，蛋白质的溶解度反而增大。
⑤线型和部分支链型高聚物可溶于某些有机溶剂，而体型则难溶于有机溶剂。
⑥氢氧化铜悬浊液可溶于多羟基化合物的溶液中，如甘油、葡萄糖溶液等，形成绛蓝色溶液。
1、单质铁的物理性质：铁片是银白色的，铁粉呈黑色，纯铁不易生锈，但生铁(含碳杂质的铁)在潮湿的空气中易生锈。(原因：形成了铁碳原电池。铁锈的主要成分是Fe2O3)。
2、单质铁的化学性质：
①铁与氧气反应：3Fe+2O2===Fe3O4(现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体)
②与非氧化性酸反应：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑(Fe+2H+=Fe2++H2↑)
常温下铝、铁遇浓硫酸或浓_钝化。加热能反应但无氢气放出。
③与盐溶液反应：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(Fe+Cu2+=Fe2++Cu)
④与水蒸气反应：3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2
1、单质铝的物理性质：银白色金属、密度小(属轻金属)、硬度小、熔沸点低。
2、单质铝的化学性质
①铝与O2反应：常温下铝能与O2反应生成致密氧化膜，保护内层金属。加热条件下铝能与O2反应生成氧化铝：4Al+3O2==2Al2O3
②常温下Al既能与强酸反应，又能与强碱溶液反应，均有H2生成，也能与不活泼的金属盐溶液反应：
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(2Al+6H+=2Al3++3H2↑)
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑)
2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3+3Cu
(2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu)
注意：铝制餐具不能用来长时间存放酸性、碱性和咸的食品。
③铝与某些金属氧化物的反应(如V、Cr、Mn、Fe的氧化物)叫做铝热反应
Fe2O3+2Al==2Fe+Al2O3，Al和Fe2O3的混合物叫做铝热剂。利用铝热反应焊接钢轨。
2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为：
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol
3.弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。
4.盖斯定律内容：化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。
5.燃烧热概念：25℃，101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。
注意以下几点：
①研究条件：101kPa
②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量：1mol
④研究内容：放出的热量。(ΔH<0，单位kJ/mol)
(1)电解的概念：
在直流电作用下，电解质在两上电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。电能转化为化学能的装置叫做电解池。
(2)电极反应：以电解熔融的NaCl为例：
阳极：与电源正极相连的电极称为阳极，阳极发生氧化反应：2Cl-→Cl2↑+2e-。
阴极：与电源负极相连的`电极称为阴极，阴极发生还原反应：Na++e-→Na。
总方程式：2NaCl(熔)2Na+Cl2↑
2、电解原理的应用
(1)电解食盐水制备烧碱、氯气和氢气。
阳极：2Cl-→Cl2+2e-
阴极：2H++e-→H2↑
总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)铜的电解精炼。
粗铜(含Zn、Ni、Fe、Ag、Au、Pt)为阳极，精铜为阴极，CuSO4溶液为电解质溶液。
阳极反应：Cu→Cu2++2e-，还发生几个副反应
Zn→Zn2++2e-;Ni→Ni2++2e-
Fe→Fe2++2e-
Au、Ag、Pt等不反应，沉积在电解池底部形成阳极泥。
阴极反应：Cu2++2e-→Cu
(3)电镀：以铁表面镀铜为例
待镀金属Fe为阴极，镀层金属Cu为阳极，CuSO4溶液为电解质溶液。
阳极反应：Cu→Cu2++2e-
阴极反应：Cu2++2e-→Cu